胶原蛋白肽应用于医药领域中的研究进展

2023-06-03 08:14:12姚天华
黔南民族医专学报 2023年3期
关键词:胶原蛋白免疫力肝功能

姚天华

(贵州医科大学,贵州 贵阳 550025)

胶原蛋白是人体内含量最丰富的蛋白质,约占全身总蛋白质的25%-30%,主要存在于人体皮肤、软骨、肌腱、内脏(包括心、胃、肠、血管)等部位[1],因此是机体内一种重要的结构蛋白质,有着改善皮肤状态、保持组织器官结构稳定的功能,同时也是各种组织结构中的重要原料物质及稳定成分。肽是由两种或两种以上的特殊氨基酸脱去水分子组合而形成的。通常,肽是一种精准的蛋白质片段,它是蛋白质发挥生理学功能所需的基本物质。因此,如果其氨基酸排列次序和结构发生了改变,那么肽的作用就会随之改变。胶原蛋白不能够被人体直接吸收,水解成胶原蛋白肽后则可以被人体主动吸收。胶原蛋白肽是将胶原或明胶经蛋白酶、酸或碱等降解后而得到的一种物质[2-4]。胶原蛋白肽的结构特征大多为三螺旋结构,其结构由3条a链多肽(两条α1链和一条α2链)组成,每一条胶原链都是由1 000个氨基酸残基组成的左手螺旋构型,3条胶原链相互缠绕成典型的右手螺旋结构,其分子结构因此也具有很高的稳定性[5]。此外,胶原蛋白肽有着独特的生物活性,所以有着降压、抑菌、保湿、护肤、提高免疫力、防治骨质疏松等作用。正因为胶原蛋白肽有着良好的性能,对机体的健康有一定的促进作用,且来源较为丰富,所以被广泛应用于食品和饮料、化妆品和个人护理、医学等领域。目前,胶原蛋白肽已成为当下营养产品的热点话题,随着时代发展也必将愈发对食品、医药等领域产生很大的影响,本文立足胶原蛋白肽的功能,梳理和总结了胶原蛋白肽的在医药领域中可应用的功能,为医药领域的未来研究提供引导价值。

1 胶原蛋白肽在医药领域中的研究进展

1.1 降血压 随着我国经济的不断发展,人们的生活条件的改善,高血压的发病率也在不断的增加,高血压是最常见的慢性心血管疾病之一,与冠心病、脑血管疾病等可致人死亡的疾病关系密切。而且近年来,高血压病越来越年轻化,降低了患者的生活质量,给人类的健康生活造成严重威胁。被诊断为高血压后的患者需终身服药,除药物治疗外,合理地改善生活方式也可有效控制血压。杨敏等[6]以患有原发性高血压的大鼠作为实验对象,依次观察胶原蛋白肽对ACE、AngⅡ、ATG 和 ALD 四个指标的影响,实验结果表明了鲽鱼胶原蛋白肽具有降血压的作用。蔡丽华等[7]通过实验制备出了分子量小于5 000道尔顿的牛骨胶原蛋白肽,研究结果证明它可作为竞争性抑制剂与ACE竞争性结合,减少ACE-I被血管紧张素转换酶所催化,使ACE-II的生成削减,血管扩张从而起到降压的效果。MIGUEL等[8]的研究结果说明了从鱿鱼皮中所提取的胶原蛋白被分离成多肽后可以减少血浆浓度中ACE-II的含量,其显示出鱿鱼胶原蛋白肽在ACE被酶催化成ACE-II的过程中有着一定的阻碍作用,间接性表明了鱿鱼胶原蛋白肽有着一定的降压作用。表明胶原蛋白肽对抗高血压有着一定的效果,可能是因为胶原蛋白肽对血管紧张素转换酶有着一定的抑制作用,因此,可把胶原蛋白肽作为食品中添加成分,通过食疗来达到一定的降压作用,但其安全性和有效性还需进一步的研究。

1.2 保护胃黏膜及抗胃溃疡作用 刘春雨等[9]的研究结果表明在小鼠粪便菌群体外厌氧发酵过程中,牦牛胶原蛋白肽会使发酵液中短链脂肪酸的含量升高(如乙酸和丙酸),也会使双歧杆菌与放线菌门的相对丰度分别有所提升,说明了也许牦牛胶原蛋白肽对小鼠的肠道健康有着一定的调控作用。王志聪等[10]研究了不同剂量的鳕鱼胶原蛋白肽对酒精所诱导的大鼠急性胃溃疡的治疗效果,结果表明低剂量与高剂量的鳕鱼胶原蛋白肽对胃黏膜都有一定的保护作用,并且对抗酒精性胃溃疡有着显著的的效果。郑建丽[11]研究了用胶原蛋白肽含量丰富的肠内营养支持与被动训练相配合对重型颅脑损伤的影响,结果显示其对胃肠道有着有效的调节作用,减少一些胃肠道的不良反应。所以,胶原蛋白肽能保护胃粘膜细胞,对胃溃疡的防治也有着较好的效果,可被应用于有关胃溃疡与胃黏膜损伤的疾病中,也可应用于健脾养胃的保健食品中。

1.3 免疫调节 免疫调节是机体中一种特殊的保护性生理功能,可维持内环境的平衡和稳定,有着识别与清除体内出现的衰老、破损或异常细胞,抵抗外来病原体入侵,防止疾病发生等作用。免疫能力低会使机体出现抵抗力下降,患病可能性变大。许多提高免疫力的治疗措施中,营养调控最受青睐,近年来小肽免疫调节活性的研究也有了较大的进展。司少艳等[12]以模拟失重小鼠作为实验对象,观察胶原蛋白肽对T细胞、白细胞、B细胞、淋巴细胞、CD8+和CD4+T细胞等指标的影响,结果表明胶原蛋白肽对模拟失重小鼠的免疫功能有着一定的改善作用,但其机制还需进一步的研究来明确。Pei等[13]研究了胶原蛋白肽对小鼠免疫功能的影响,观察对象为由辐照所诱导的免疫力低下的小鼠模型,结果显示胶原蛋白肽可减少辐射对小鼠免疫功能的损伤,对增强小鼠免疫力有着一定的作用。石举然等[14]的研究结果表明低、中、高不同剂量组下的鳕鱼胶原蛋白肽对提高小鼠免疫力都有着一定效果,但如果将鳕鱼胶原蛋白肽与壳寡糖、人参、黄芪、当归的提取物按照一定的配比复配成鱼皮胶原蛋白肽的复方制品对提高小鼠的免疫力有着更佳的效果。目前,胶原蛋白肽已经被证明有一定的免疫调节作用,可提高或改善人体免疫力,但对其复方制品提高免疫力的研究还相对较少。

1.4 促进伤口愈合 Wang等[15]探究胶原蛋白肽对大鼠剖宫产之后伤口的愈合影响情况,结果显示大鼠通过口服1.125 g/kg的胶原蛋白肽,可使伤口进一步紧缩,加快大鼠的伤口愈合。Zhang等[16]的研究结果显示狗鲑鱼胶原蛋白肽在大鼠皮肤伤口的愈合过程中有着一定的促进作用。Hu等[17]研究了罗非鱼胶原蛋白肽对大鼠伤口愈合的影响,其结果表明该胶原蛋白肽对剖腹产大鼠的伤口处、兔的皮肤烫伤创面皮肤划痕处均有着加快伤口愈合和闭合的效果。Vigneswari等[18]用纳米纤维与胶原蛋白肽相联合的方法为伤口制作可涂抹的敷料,将其用在大鼠的伤口处,研究结果表明此伤口敷料对大鼠有促进伤口愈合的作用。

1.5 缓解肝功能损伤 胶原蛋白肽具有促进肝功能健康和缓解肝功能损伤的作用。Matsuda等[19]用乙醇诱导模拟了大鼠早期肝损伤模型,研究表明了对大鼠早期肝损伤模型给予胶原蛋白肽可以减少肝脏损伤程度,发现胶原蛋白肽可缓解肝功能损伤,对肝功能有一定的保护作用,但其保护机制还需进一步的研究来明确。田许等[20]研究了鱼胶原蛋白肽对高脂膳食小鼠肝脏脂代谢和氧化还原的影响,证明高脂膳食小鼠可受胶原蛋白肽影响,促进其肝脏的脂代谢,调节小鼠的代谢紊乱,进而减少一些肝功能的不良反应。Li等[21]人的研究表明,当罗非鱼胶原蛋白肽的分子量小于3000道尔顿时,该胶原蛋白肽可加强小鼠的抗氧化酶活性,体内的氧化应激状态得到相应的改善,降低了D-半乳糖对肝肾组织的刺激,进一步减少肝功能的损伤。 为胶原蛋白肽产品应用于改善肝功能方面提供了进一步的研究。

1.6 防治骨质疏松、改善关节 骨质疏松症是导致骨强度下降,是一种全身性的骨骼疾病,会使发生骨折的危险性变大,患病者腰背或四肢疼痛,活动受损甚至无法负重。赵尚军等[22]研究了胶原蛋白肽对防治骨质疏松和治疗关节炎的影响,研究证明胶原蛋白肽对骨质疏松症有着一定的防治作用,口服胶原蛋白肽对膝骨性关节炎也有着一定的临床疗效,且在治疗12周后,口服胶原蛋白肽与吲哚美辛的两者效果比较,胶原蛋白肽的疗效明显更胜一筹。Clark等[23]研究证明运动员们通过口服胶原蛋白肽可降低关节在休息、行走、站立、负重及举重时的疼痛感,进一步的表明了运动员们可通过口服胶原蛋白肽来缓解关节由于运动过度或拉伤产生的疼痛感从而改善关节。Zdzieblik等[24]经过研究证明了胶原蛋白肽经口服可减少因运动而产生的疼痛,缓解运动员的关节疼痛感,缓解率可达到88%,所以胶原蛋白肽在关节健康方面发挥着一定的有利作用。胶原蛋白肽可加快成骨细胞的增值速度,使成骨细胞的活力升高,加速成骨细胞的分化,增加骨矿物质的含量,提高骨质疏松症患者的骨密度,减轻因骨质疏松而产生的疼痛感,防止骨质流失,抑制破骨细胞的形成[25]。

1.7 胶原蛋白肽在医药领域方面的其他应用 有研究表明胶原蛋白肽的抗氧化性对心 血管疾病的发生有着一定的抑制作用,且长期服用胶原蛋白肽可让肿瘤的自发率与多发性有所下降。有研究表明摄入一定量的胶原蛋白肽还可以使2型糖尿病患者的血糖值得到一定的控制与改善。糖尿病属于慢性疾病且需终身治疗,一旦患者确诊糖尿病,糖尿病将可能会伴随其终身,饮食和医学营养是糖尿病的疾病控制所提倡的治疗手段,胶原蛋白肽为糖尿病营养治疗方案提供了进一步的研究[26-27]。LGASE等[28]的研究结果表示,每天连续摄食一定数量的猪肉胶原蛋白肽可减少老年人患动脉硬化的可能性,有利于动脉硬化的预防。

2 展望

胶原蛋白肽在医药领域方面的研究起步不是很早,但由于具有良好的营养特性和理化性质,胶原蛋白肽有着很好的应用前景和研究价值。胶原蛋白肽有着降压、抗胃溃疡、防治骨质疏松等作用,对于医疗领域发展有着一定的指导意义,有望研究出安全又有效的降血压、降血糖、健肝养胃、提高免疫力、抗溃疡、促进伤口愈合、预防骨质疏松类的新型药物。但目前还有一些问题尚未解决。首先,目前胶原蛋白肽提取方法有酶解法、微生物发酵法、酸碱提取法等,它们各有优缺点,因此,选择适合的提取方法是保证胶原蛋白肽提取率和品质的关键。其次,现有的胶原蛋白肽提取方法成本较高,价值的转化率不高,生产难以达到进行产业化、规模化,所以还需进一步探寻胶原蛋白肽提取的新工艺、新技术。此外,胶原蛋白肽不仅在医药领域有着良好的发展前景,在食品、化妆品、保健食品同样也有着良好的发展前景,显示胶原蛋白肽有着巨大的市场需求且需求量在日益增大,开发胶原蛋白肽的原料市场也是未来研究者们所要面对的问题之一。因此,研究者们需选择适当的提取方法来提高生产效率,研究提取的新技术或通过各方法间的协同作用来优化提取工艺。如今,我国丰富的鱼产品产业产生了大量鱼鳞、鱼骨、鱼皮等废弃物,可利用这些鱼类废弃物来提高海洋资源的附加值,开发鱼类胶原蛋白肽,满足胶原蛋白肽的产业发展需求。

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